光纤捷联惯导两级系统级标定方法

系统仿真学报 ›› 2015, Vol. 27 ›› Issue (3): 649-655.

光纤捷联惯导两级系统级标定方法

赵桂玲, 杨启航, 李松

辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院, 阜新 123000

收稿日期:2014-02-27 修回日期:2014-06-17 出版日期:2015-03-08 发布日期:2020-08-20
作者简介:赵桂玲(1983-),女,河北,博士,讲师,研究方向为惯性导航系统标定与初始对准技术;杨启航(1993-),男,辽宁,研究方向为惯性导航技术;李松(1983-),男,河北,博士,助教,研究方向为惯性测量技术。
基金资助:
国家自然科学基金(41404035)

Two-level Systematic Calibration Method of FOG Strap-down Inertial Navigation System

Zhao Guiling, Yang Qihang, Li Song

School of Geomatics, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China

Received:2014-02-27 Revised:2014-06-17 Online:2015-03-08 Published:2020-08-20

摘要/Abstract

摘要： 针对传统的系统级标定方法状态变量维数高、标定参数可观测性差、滤波易发散等特点,提出一种两级系统级标定方法。该方法通过合并加速度计和光纤陀螺的标定误差降低Kalman滤波器维数,以速度误差和姿态误差作为观测量,设计6个位置对状态向量进行估计,将估计值进行解耦计算系统标定误差参数。针对光纤陀螺标定误差滤波时间长和Kalman滤波开始阶段收敛迅速的特点,对光纤陀螺标定误差进行两次估计,将两次估计值之和作为光纤陀螺标定误差。仿真和实验结果表明:两级系统级标定方法可以实现标度因数、安装误差和零位等24个标定参数的误差估计,提高系统的定位精度。

关键词: 两级系统级标定, 标度因数, 安装误差, 零位

Abstract: According to the characteristics of traditional systematic calibration method that of high state variable dimension, poor observability and easy filtering divergence, a two-level systematic calibration method was proposed. By merging the accelerometer calibration errors and FOG calibration errors, the dimension of Kalman filter was reduced. The systematic calibration method took speed error and attitude error as observation vector and designed six positions to estimate the state vector, then decoupled the estimation and calculated the calibration errors. For the characteristics that the estimated time of FOG calibration error was long and the beginning of Kalman filter convergenced rapid, it estimated the FOG calibration error twice and took the sum of twice estimations as FOG calibration error. The simulation and experiment results show that two-level systematic calibration method can calibrate twenty-four errors of calibration parameters including scale factor, installation error and zero and improve position accuracy of system.

Key words: two-level systematic calibration method, scale factor, installation error, zero

中图分类号:

U666.1

赵桂玲, 杨启航, 李松. 光纤捷联惯导两级系统级标定方法[J]. 系统仿真学报, 2015, 27(3): 649-655.

Zhao Guiling, Yang Qihang, Li Song. Two-level Systematic Calibration Method of FOG Strap-down Inertial Navigation System[J]. Journal of System Simulation, 2015, 27(3): 649-655.

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